全部 标题 作者
关键词 摘要

OALib Journal期刊
ISSN: 2333-9721
费用：99美元
投递稿件

查看量下载量

相关文章

更多...
-  2017 


DOI: 10.3866/PKU.WHXB201704281

Full-Text   Cite this paper   Add to My Lib

Abstract:

作为锂离子电池重要组分，隔膜由多孔聚烯烃高分子材料组成；电解质体系由有机碳酸酯和六氟磷酸锂混合组成，虽具有高离子电导率，但因液态碳酸酯的易燃特性给锂离子电池带来了安全隐患。利用能够将液态电解质体系凝胶化的聚合物制备得到的凝胶聚合物隔膜，结合了液态电解质体系高电导率和固态电解质高安全性的优点。凝胶聚合物隔膜的研究从简单微孔凝胶聚合物隔膜开始，经历了引入少量纳米无机颗粒的掺杂凝胶聚合物隔膜，到引入大量纳米颗粒的凝胶陶瓷隔膜的发展历程。本文详细介绍这三种类型凝胶聚合物隔膜的物理化学特性，最后展望凝胶聚合物隔膜的发展趋势。
An important component in lithium-ion batteries, the separator consists of porous polyolefin polymeric materials; the corresponding electrolyte is a liquid one composed of organic carbonate solvents and lithium hexafluorophosphate. Although the liquid electrolyte shows high lithium ion conductivity, its flammability poses a risk to the lithium-ion battery. A gel polymer separator prepared from a polymer that can gel the liquid electrolyte combines the advantages of high conductivity of the liquid electrolyte system and the safety of the solid electrolyte. Examples include the simple microporous gel polymer separator, the gel polymer separator doped with a small amount of nano-inorganic particles, and the gel ceramic separator with a large amount of nanoparticles. In this review, the physical and chemical properties of these gel polymer separators and development trends of gel polymer separators are discussed in detail

 References

[1]  12 Chen M. ; Xiang X. D. ; Chen D. R. ; Liao Y. H. ; Huang Q. M. ; Li W. S. J.Power Sources 2015, 279, 197. doi: 10.1016/j.jpowsour.2015.01.004
[2]  13 Chen D. R. ; Yu Q. P. ; Xiang X. D. ; Chen M. ; Wang X. S. ; Chen Z. T. ; Song S. ; Xiong L. W. ; Liao Y. H. ; Xing L. D. ; Li W. S. Electrochim. Acta 2015, 154, 83. doi: 10.1016/j.electacta.2014.12.037
[3]  15 Xia P. ; Lin H. B. ; Tu W. Q. ; Chen X. Q. ; Cai X. ; Zheng X.W. ; Xu M. Q. ; Li W. S. Electrochim. Acta 2016, 198, 66. doi: 10.1016/j.electacta.2016.03.077
[4]  16 Cai X. ; Lin H. B. ; Zeng X. W. ; Chen X. Q. ; Xia P. ; Zhong X.X. ; Li X. P. ; Li W. S. Electrochim. Acta 2016, 191, 767. doi: 10.1016/j.electacta.2016.01.081
[5]  17 Chen X. Q. ; Lin H. B. ; Zheng X. W. ; Cai X. ; Xia P. ; Zhu Y.M. ; Li X. P. ; Li W. S. J.Mater. Chem. A 2015, 3, 18198. doi: 10.1039/c5ta04238k
[6]  18 Wang Y. ; Liao Y. H. ; Li B. Z. ; Liu Y. L. ; Li W. S. ; Tang X.W. ; Li X. F. Ionics 2015, 21, 1539. doi: 10.1007/s11581-014-1309-7
[7]  21 Wu C. Y. ; Li X. P. ; Li W. S. ; Li B. ; Wang Y. Q. ; Wang Y. T. ; Xu M. Q. ; Xing L. D. J.Power Sources 2014, 251, 85. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.11.030
[8]  22 Wang Y. ; Rong H. B. ; Li B. Z. ; Xing L. D. ; Li X. P. ; Li W. S. J.Power Sources 2014, 246, 213. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.07.093
[9]  28 Rao M. M. ; Geng X. Y. ; Liao Y. H. ; Hu S. J. ; Li W. S. J. Membrane Sci. 2012, 399-400, 37. doi: 10.1016/j.memsci.2012.01.021
[10]  30 Lin D. C. ; Zhuo D. ; Liu Y. Y. ; Cui Y. J.Am. Chem. Soc. 2016, 138, 11044. doi: 10.1021/jacs.6b06324
[11]  33 Cao L. Y. ; An P. ; Xu Z. W. ; Huang J. F. J.Electroanal. Chem. 2016, 767, 34. doi: 10.1016/j.jelechem.2016.01.041
[12]  34 Jiang W. ; Liu Z. H. ; Kong Q. S. ; Yao J. H. ; Zhang C. J. ; Han P. X. ; Cui G. L. Solid State Ionics 2013, 232, 44. doi: 10.1016/j.ssi.2012.11.010
[13]  卢雷; 左晓希; 李伟善; 刘建生; 许梦清. 化学学报, 2007, 65, 475. doi: 10.3321/j.issn:0567-7351.2007.06.001
[14]  36 Lu L. ; Zuo X. X. ; Li W. S. ; Liu J. S. Chinese J. Power Sources 2008, 32, 30. doi: 10.3969/j.issn.1009-3664.2008.03.009
[15]  37 Rao M. M. ; Liu J. S. ; Li W. S. ; Liang Y. ; Zhou D. Y. J. Membrane Sci. 2008, 322, 314. doi: 10.1016/j.memsci.2008.06.004
[16]  39 Chen T. T. ; Liao Y. H. ; Yang L. ; Li X. P. ; Li W. S. Ionics 2015, 21, 2457. doi: 10.1007/s11581-015-1424-0
[17]  40 Luo X. Y. ; Liao Y. H. ; Xie H. L. ; Huang Q. M. ; Li W. S. Ionics 2016, 22, 1035. doi: 10.1007/s11581-015-1621-x
[18]  41 Chen T. T. ; Liao Y. H. ; Wang X. S. ; Luo X. Y. ; Li X. P. ; Li W.S. Electrochim. Acta 2016, 191, 923. doi: 10.1016/j.electacta.2016.01.053
[19]  50 Wu D. Z. ; Shi C. ; Huang S. H. ; Qiu X. H. ; Wang H. ; Zhan Z. ; Zhang P. ; Zhao J. B. ; Sun D. H. ; Lin L. W. Electrochim. Acta 2015, 176, 727. doi: 10.1016/j.electacta.2015.07.072
[20]  51 Song M. K. ; Kim Y. T. ; Cho J. Y. ; Cho B. W. ; Popov B. N. ; Rhee H. W. J.Power Sources 2004, 125, 10. doi: 10.1016/s0378-7753(03)00826-7
[21]  52 Wu D. Z. ; He J. L. ; Zhang M. Z. ; Ni P. H. ; Li X. F. ; Hu J. K. J.Power Sources 2015, 290, 53. doi: 10.1016/j.jpowsour.2015.04.182
[22]  60 Liao Y. H. ; Rao M. M. ; Li W. S. ; Tan C. L. ; Yi J. ; Chen L. Electrochim. Acta 2009, 54, 6396. doi: 10.1016/j.electacta.2009.05.081
[23]  61 Kurc B. Electrochim. Acta 2016, 190, 780. doi: 10.1016/j.electacta.2015.12.175
[24]  62 Liang X. X. ; Yang Y. ; Jin X. ; Huang Z. H. ; Kang F. Y. J.Membr. Sci. 2015, 493, 1. doi: 10.1016/j.memsci.2015.06.016
[25]  63 Rao M. M. ; Liu J. S. ; Li W. S. ; Liao Y. H. ; Liang Y. ; Zhao L.Z. J.Solid State Electrochem. 2010, 191, 255. doi: 10.1007/s10008-009-0784-7
[26]  69 Liao Y. H. ; Li X. P. ; Fu C. H. ; Xu R. ; Rao M. M. ; Zhou L. ; Hu S. J. ; Li W. S. J.Power Sources 2011, 196, 6723. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.11.036
[27]  76 He M. N. ; Zhang X. J. ; Jiang K. Y. ; Wang J. ; Wang Y. ACSAppl. Mater. Interfaces 2015, 7, 738. doi: 10.1021/am507145h
[28]  1 Xiang Y. ; Li J. ; Lei J. ; Liu D. ; Xie Z. ; Qu D. ; Li K. ; Deng T. ; Tang H. ChemSusChem 2016, 9, 3023. doi: 10.1002/cssc.201600943
[29]  2 Mizushima K. ; Jones P. C. ; Wiseman P. J. ; Goodenough J. B. Mater.Res. Bull. 1980, 15, 783. doi: 10.1016/0025-5408(80)90012-4
[30]  4 Lin H. B. ; Huang W. Z. ; Rong H. B. ; Hu J. N. ; Mai S. W. ; Xing L.D. ; Xu M. Q. ; Li X. P. ; Li W. S. J.Power Sources 2015, 287, 276. doi: 10.1016/j.jpowsour.2015.04.077
[31]  5 Lin H. B. ; Hu J. N. ; Rong H. B. ; Zhang Y. M. ; Mai S. W. ; Xing L.D. ; Xu M. Q. ; Li X. P. ; Li W. S. J.Mater. Chem. A 2014, 2, 9272. doi: 10.1039/c4ta01474j
[32]  6 Cai Z. P. ; Liang Y. ; Li W. S. ; Xing L. D. ; Liao Y. H. J.Power Sources 2009, 189, 547. doi: 10.1016/j.jpowsour.2008.10.040
[33]  7 Xue L. ; Li X. P. ; Liao Y. H. ; Xing L. D. ; Xu M. Q. ; Li W. S. J.SolidState Electrochem. 2015, 19, 569. doi: 10.1007/s10008-014-2635-4
[34]  8 Xue L. ; Liao Y. H. ; Yang L. ; Li X. P. ; Li W. S. Ionics 2015, 21, 1269. doi: 10.1007/s11581-014-1286-x
[35]  19 Lei J. F. ; Du K. ; Wei R. H. ; Zhang S. F. ; Ni J. ; Li W. S. Mater. Lett. 2014, 133, 163. doi: 10.1016/j.matlet.2014.06.175
[36]  35 Lu L. ; Zuo X. X. ; Li W. S. ; Liu J. S. ; Xu M. Q. Acta Chim.Sin. 2007, 65, 475. doi: 10.3321/j.issn:0567-7351.2007.06.001
[37]  42 Luo X. Y. ; Liao Y. H. ; Xie H. L. ; Zhu Y. M. ; Huang Q. M. ; Li W. S. Electrochim. Acta 2016, 220, 47. doi: 10.1016/j.electacta.2016.09.147
[38]  43 Sun P. ; Liao Y. H. ; Xie H. L. ; Chen T. T. ; Rao M. M. ; Li W.S. J. Power Sources 2014, 269, 299. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.07.014
[39]  45 Liu J. S. ; Li W. S. ; Zuo X. X. ; Liu S. Q. ; Li Z. J.Power Sources 2013, 226, 101. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.10.078
[40]  46 Han M. ; Kim D. W. ; Kim Y. C. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 26073. doi: 10.1021/acsami.6b08781
[41]  47 Shi C. ; Zhang P. ; Huang S. H. ; He X. Y. ; Yang P. T. ; Wu D.Z. ; Sun D. H. ; Zhao J. B. J.Power Sources 2015, 298, 158. doi: 10.1016/j.jpowsour.2015.08.008
[42]  48 Liang X. X. ; Yang Y. ; Jin X. ; Cheng J. J. Mater. Sci. Technol. 2015, 32, 200. doi: 10.1016/j.jmst.2015.11.006
[43]  49 Chen W. Y. ; Liu Y. B. ; Ma Y. ; Liu J. Z. ; Liu X. R. Mater. Lett. 2014, 133, 67. doi: 10.1016/j.electacta.2015.07.072
[44]  53 Li X. P. ; Rao M. M. ; Liao Y. H. ; Li W. S. ; Xu M. Q. J.Appl.Electrochem. 2010, 40, 2185. doi: 10.1007/s10800-010-0200-0
[45]  77 http://www.gg-lb.com/asdisp2-65b095fb-27338-.html (accessedMar. 31, 2017)
[46]  78 http://www.gg-lb.com/asdisp2-65b095fb-26988-.html (accessedMar. 7, 2017)
[47]  79 http://www.gg-lb.com/asdisp2-65b095fb-27311-.html (accessedMar. 29, 2017)
[48]  80 http://www.gg-lb.com/asdisp2-65b095fb-27346-.html (accessedMar. 31, 2017)
[49]  81 http://www.gg-lb.com/asdisp2-65b095fb-24431-.html (accessedSep. 9, 2016)
[50]  84 Li X. G. ; Rao M. M. ; Lin H. B. ; Chen D. R. ; Liu Y. L. ; Liu S.Z. ; Liao Y. H. ; Xing L. D. ; Xu M. Q. ; Li W. S. J.Mater. Chem.A 2015, 3, 18098. doi: 10.1039/c5ta02207j
[51]  86 Geng X. Y. ; Rao M. M. ; Li X. P. ; Li W. S. J.Solid State Electrochem. 2013, 17, 987. doi: 10.1007/s10008-012-1959-1
[52]  3 Liao Y. H. ; Park K. S. ; Singh P. ; Li W. S. ; Goodenough J. B. J.Power Sources 2014, 245, 27. doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.06.048
[53]  9 Lin H. B. ; Zhang Y. M. ; Rong H. B. ; Mai S. W. ; Hu J. N. ; Liao Y.H. ; Xing L. D. ; Xu M. Q. ; Li X. P. ; Li W. S. J.Mater. Chem. A 2014, 2, 11987. doi: 10.1039/c4ta01810a
[54]  11 Chen D. R. ; Tu W. Q. ; Chen M. ; Hong P. B. ; Zhong X. X. ; Zhu Y. M. ; Yu Q. P. ; Li W. S. Electrochim. Acta 2016, 193, 45. doi: 10.1016/j.electacta.2016.02.043
[55]  20 Lin H. B. ; Rong H. B. ; Huang W. Z. ; Liao Y. H. ; Xing L. D. ; Xu M. Q. ; Li X. P. ; Li W. S. J.Mater. Chem. A 2014, 2, 14189. doi: 10.1039/c4ta02666g
[56]  24 Lee H. ; Yanilmaz M. ; Toprakci O. ; Fu K. ; Zhang X. EnergyEnviron. Sci. 2014, 7, 3857. doi: 10.1039/c4ee01432d
[57]  25 Arora P. ; Zhang Z. Chem. Rev. 2004, 104, 4419. doi: 10.1021/cr020738u
[58]  38 Fu Z. ; Feng H. L. ; Sun C. J. ; Xiang X. D. ; Wu W. ; Luo J. C. ; Hu Q. P. ; Feng A. B. ; Li W. S. J.Solid State Electrochem. 2013, 17, 2167. doi: 10.1007/s10008-013-2072-9
[59]  陈朗; 饶睦敏; 李伟善; 许梦清; 廖友好; 谭春林; 易金. 物理化学学报, 2011, 27, 1689. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110712
[60]  55 Shi C. ; Dai J. H. ; Huang S. H. ; Li C. ; Shen X. ; Zhang P. ; Wu D. Z. ; Sun D. H. ; Zhao J. B. J.Membrane Sci. 2016, 518, 168. doi: 10.1016/j.memsci.2016.06.046
[61]  56 Zhai Y. Y. ; Xiao K. ; Yu J. Y. ; Ding B. J.Power Sources 2016, 325, 292. doi: 10.1016/j.jpowsour.2016.06.050
[62]  57 He H. L. ; Wang X. B. ; Liu W. J.Solid State Ionics 2016, 294, 31. doi: 10.1016/j.ssi.2016.06.019
[63]  58 Park S. ; Son C. W. ; Lee S. ; Kim D. Y. ; Park C. ; Eom K. S. ; Fuller T. F. ; Joh H.I. ; Jo S. M. Sci. Rep. 2016, 6, 36977. doi: 10.1038/srep36977
[64]  74 Shi C. ; Dai J. H. ; Shen X. ; Peng L. Q. ; Li C. ; Wang X. ; Zhang P. ; Zhao J. B. J.Membr. Sci. 2016, 517, 91. doi: 10.1016/j.memsci.2016.06.035
[65]  75 Chen W. J. ; Shi L. Y. ; Zhou H. L. ; Zhu J. F. ; Wang Z. Y. ; Mao X. F. ; Chi M. M. ; Sun L. N. ; Yuan S. ACS Sustainable Chem.Eng. 2016, 4, 3794. doi: 10.1021/acssuschemeng.6b00499
[66]  82 Li Z. H. ; Li X. G. ; Liao Y. H. ; Li X. P. ; Li W. S. J.Power Sources 2016, 334, 23. doi: 10.1016/j.jpowsour.2016.10.003
[67]  83 Li X. G. ; Rao M. M. ; Li W. S. J.Solid State Electrochem. 2016, 20, 153. doi: 10.1007/s10008-015-3013-6
[68]  85 Li X. G. ; Rao M. M. ; Chen D. R. ; Lin H. B. ; Liu Y. L. ; Liao Y. H. ; Xing L. D. ; Li W. S. Electrochim. Acta 2015, 166, 93. doi: 10.1016/j.electacta.2015.03.070
[69]  88 Geng X. Y. ; Liao Y. H. ; Rao M. M. ; Li X. P. ; Li W. S. Ionics 2015, 21, 645. doi: 10.1007/s11581-014-1227-8
[70]  10 Chen M. ; Chen D. R. ; Liao Y. H. ; Zhong X. X. ; Li W. S. ; Zhang Y. G. ACS Appl. Mater. Inter. 2016, 8, 4575. doi: 10.1021/acsami.5b10219
[71]  14 Yi J. ; Li X. P. ; Hu S. J. ; Li W. S. ; Zhou L. ; Xu M. Q. ; Lei J.F. ; Hao L. S. J.Power Sources 2011, 196, 6670. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.12.017
[72]  23 Lei J. F. ; Li W. S. ; Li X. P. ; Cairns E. J. J.Mater. Chem. 2012, 22, 22022. doi: 10.1039/c2jm34332k
[73]  26 Zhou D. Y. ; Wang G. Z. ; Li W. S. ; Li G. L. ; Tan C. L. ; Rao M. M. ; Liao Y. H. J.Power Sources 2008, 184, 477. doi: 10.1016/j.jpowsour.2008.05.027
[74]  27 Liao Y. H. ; Zhou D. Y. ; Rao M. M. ; Li W. S. ; Cai Z. P. ; Liang Y. ; Tan C. L. J.Power Sources 2009, 189, 139. doi: 10.1016/j.jpowsour.2008.10.027
[75]  29 Ding Y. C. ; Hou H. Q. ; Zhao Y. ; Zhu Z. T. ; Fong H. Prog.Polym. Sci. 2016, 61, 67. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2016.06.006
[76]  31 Miao Y. E. ; Zhu G. N. ; Hou H. Q. ; Xia Y. Y. ; Liu T. X. J.Power Sources 2013, 226, 82. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.10.027
[77]  32 Wang Q. J. ; Song W. L. ; Wang L. N. ; Song Y. ; Shi Q. ; Fan L.Z. Electrochim. Acta 2014, 132, 538. doi: 10.1016/j.electacta.2014.04.053
[78]  卢雷; 左晓希; 李伟善; 刘建生. 电源技术, 2008, 32, 30. doi: 10.3969/j.issn.1009-3664.2008.03.009
[79]  44 Chen L. ; Rao M. M. ; Li W. S. ; Xu M. Q. ; Liao Y. H. ; Tan C.L. ; Yi J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 1689. doi: 10.3866/PKU.WHXB20110712
[80]  54 Rao M. M. ; Liu J. S. ; Li W. S. ; Liang Y. ; Liao Y. H. J.Power Sources 2009, 189, 711. doi: 10.1016/j.jpowsour.2008.08.049
[81]  59 Liao Y. H. ; Rao M. M. ; Li W. S. ; Yang L. T. ; Zhu B. K. ; Xu R. ; Fu C. H. J.Membrane Sci. 2010, 352, 95. doi: 10.1016/j.memsci.2010.01.064
[82]  64 Xie H. L. ; Liao Y. H. ; Sun P. ; Chen T. T. ; Rao M. M. ; Li W.S. Electrochim. Acta 2014, 127, 327. doi: 10.1016/j.electacta.2014.02.038
[83]  65 Li Z. H. ; Chen T. T. ; Liao Y. H. Ionics 2015, 21, 2763. doi: 10.1007/s11581-015-1478-z
[84]  66 Sun P. ; Liao Y. H. ; Luo X. Y. ; Li Z. H. ; Chen T. T. ; Xing L.D. ; Li W. S. RSC Adv. 2015, 5, 64368. doi: 10.1039/c5ra10409b
[85]  67 Liao Y. H. ; Chen T. T. ; Luo X. Y. ; Fu Z. ; Li X. P. ; Li W. S. J.Membrane Sci. 2016, 507, 26. doi: 10.1016/j.memsci.2016.02.001
[86]  68 Liao Y. H. ; Li X. P. ; Fu C. H. ; Xu R. ; Zhou L. ; Tan C. L. ; Hu S. J. ; Li W. S. J.Power Sources 2011, 196, 2115. doi: 10.1016/j.jpowsour.2010.10.062
[87]  70 Liao Y. H. ; Sun C. J. ; Hu S. J. ; Li W. S. Electrochim. Acta 2013, 89, 461. doi: 10.1016/j.electacta.2012.11.095
[88]  71 Wang H. ; Gao H. P. Electrochim. Acta 2016, 215, 525. doi: 10.1016/j.electacta.2016.08.039
[89]  72 Chen W. Y. ; Liu Y. B. ; Ma Y. ; Yang W. X. J.Power Sources 2015, 273, 1127. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.10.026
[90]  73 Rao M. M. ; Li X. G. ; Liao Y. H. ; Li X. P. ; Li W. S. Ionics 2015, 21, 1937. doi: 10.1007/s11581-014-1360-4
[91]  87 Rao M. M. ; Geng X. Y. ; Li X. P. ; Hu S. J. ; Li W. S. J.Power Sources 2012, 212, 179. doi: 10.1016/j.jpowsour.2012.03.111
[92]  89 Liao Y. H. ; Park K. S. ; Xiao P. H. ; Henkelman G. ; Li W. S. ; Goodenough J. B. Chem. Mater. 2013, 25, 1699. doi: 10.1021/cm400150u

Full-Text

Contact Us

service@oalib.com

QQ:3279437679

WhatsApp +8615387084133